اگرچه خودروهای امروزی انرژی خود را از سوختن مواد فسیلی نظیر بنزین یا گازوئیل دریافت می‌کنند اما همه می‌دانیم که خودرو برای حرکت کردن، علاوه بر سوخت به برق هم نیاز دارد. بنابراین لازم است تا یک منبع تامین برق مطمئن برای خودرو در نظر گرفته شود.
این منبع تامین برق همان دینام است که همچون یک ژنراتور عمل کرده و برق مورد نیاز خودرو را تامین کند. پیش از این شاید تصور می‌کردید که باتری وظیفه تامین برق ماشین را عهده‌دار است اما باید بدانید که انرژی ذخیره شده در باتری نیز از طریق دینام تامین می‌شود. یعنی اگر دینام نباشد شارژ باتری خیلی زود خالی شده و خودرو از حرکت خواهد ایستاد.
اجزای دینام ماشین
دینام از چندین بخش مختلف تشکیل شده است که هر کدام وظیفه خاص و مهمی را بر عهده دارند. در زیر به مهمترین اجزای دینام خودرو و وظایف هر یک از آنها اشاره کرده‌ایم.
پوسته دینام
پوسته یا بدنه دینام یک جفت قطعه آلومینیومی است که اجزای اصلی را درون خود جا می‌دهد. ضمن آنکه قرقره یا قطعه دایره‌ای شکل سر دینام که نیروی تسمه دینام بر آن وارد می‌شود، بیرون از پوسته قرار می‌گیرد. این پوسته دو بلبرینگ شفت روتور را نیز روی خود نگه می‌دارد تا شفت داخلی بتواند به راحتی داخل پوسته گردش کنم.
از آنجا که آلومینیوم ضریب انتقال حرارت بالایی دارد و از لحاظ وزن و قیمت نیز کاملاً به صرفه است، بنابراین پوسته‌های دینام از جنس آلومینیوم ساخته می‌شود. بدین ترتیب حرارت ایجاد شده داخل دینام به صورت اطمینان بخشی دفع می‌شود و احتمال خرابی این قطعه گران قیمت در اثر افزایش دما به شدت کاهش پیدا می‌کند.
روتور
روتور یا آرمیچر همان شفت چرخان داخل دینام است. این شفت از یک طرف به تسمه دینام متصل است و نیروی خود را برای چرخیدن از موتور دریافت می‌کند. همچنین در بخش مرکزی آن قطب‌های مغناطیسی شامل یک دسته سیم‌پیچ مسی و هسته آهنی چندتکه وجود دارد. این قطعه با به چرخش درآمدن خود، یک دسته میدان مغناطیسی چرخان را به وجود می‌آورد. انرژی الکتریکی لازم برای تولید این میدان مغناطیسی در سیم‌پیچ‌های روتور نیز از طریق باتری تامین می‌شود.
زمانی که روتور به گردش درمی‌آید، میدان‌های مغناطیسی چرخان در اطراف زائده‌های فلزی روی آن تولید می‌شود و جریان القایی را در سیم‌پیچ‌های استاتور به وجود می‌آورد. همان‌طور که اشاره شد، روی روتور یک پوسته چندتکه به حالت استوانه قرار دارد. سیم مسی دور هر یک از تکه‌های این پوسته پیچیده می‌شود و سپس دور خود شفت تاب می‌خورد و به یک قطعه استوانه‌ای شکل شامل چندین حلقه مسی به نام کلکتور وصل می‌شود. جریان برق باتری از طریق زغال‌های آفتامات به کلکتور می‌رسد و از کلکتور به روتور می‌رود تا میدان مغناطیسی لازم در قطب‌های روتور به وجود بیاید.
استاتور
استاتور یا سیم‌پیچ ثابت همان جایی است که برق در آن تولید می‌شود. در اثر گردش میدان‌های مغناطیسی ایجاد شده در روتور، جریان القایی در سیم‌پیچ‌های استاتور تولید می‌شود. این جریان القایی در اثر میدان‌های مغناطیسی اطراف روتور در سیم‌پیچ‌های استاتور به وجود می‌آید و از آنجا به یکسوکننده جریان یا صفحه دیودی ارسال می‌شود.
دیود یا یکسوکننده جریان
جریان برق تولیدی در استاتور به دلیل اختلاف فاز هر یک از سیم‌پیچ‌های این قطعه، به صورت ac تولید می‌شود. اما برای استفاده از انرژی الکتریکی در قسمت‌های مختلف خودرو نیاز به برق DC یا مستقیم داریم. بدین منظور از یک قطعه به نام یکسو کننده جریان یا دیود استفاده می‌شود. در دینام‌های امروزی از مجموعه دیودها شامل حداقل ۴ دیود جهت یکسو کردن جریان استفاده می‌شود.
آفتامات
برای به وجود آمدن میدان مغناطیسی در روتور نیاز به جریان برق است که از طریق باتری تامین می‌شود. برق باتری باید تحت یک جریان مشخص و کنترل شده وارد روتور شود تا از آن طرف توان خروجی دینام نیز در یک محدوده ولتاژی مشخص قرار داشته باشد. بدین منظور از قطعه‌ای به نام آفتامات استفاده می‌شود. آفتامات دینام روی خود دارای قطعاتی به نام زغال است که جمع‌آوری الکترون‌ها را بر عهده دارد. این زغال‌ها در تماس با کلکتور هستند و اجازه می‌دهند جریان برق وارد روتور شود.
پره های خنک کننده
به چرخش درآمدن روتور آن هم با سرعت بسیار زیاد و تولید جریان برق القایی در استاتور، باعث ایجاد گرمای زیاد درون دینام می‌شود. به همین منظور نیاز است تا هوا داخل دینام جریان داشته باشد و اجازه ندهد که این قطعه مهم بیش از حد داغ شود. بدین منظور از یک قطعه پلاستیکی موسوم به پره خنک‌کننده روتور استفاده می‌شود. این قطعه دارای چندین پره بوده و به حالت دایره‌ای شکل روی شفت روتور نصب می‌شود.
عملکرد آن دقیقاً شبیه پروانه موتور است که هم‌زمان با روشن شدن موتور به گردش درمی‌آید و پیشرانه را خنک می‌کند. در اینجا نیز با روشن شدن خودرو، پره‌های روتور نیز شروع به چرخش کرده و هوا را از یک سمت وارد دینام کرده و از سمت دیگر خارج می‌کنند. بدین ترتیب دمای عملکردی دینام تا حد زیادی کاهش پیدا می‌کند و خطر سوختن این قطعه به حداقل می‌رسد.
نحوه عملکرد دنیام خودرو
پس از اینکه سوئیچ خودرو را در حالت باز قرار دادید، برق باتری بعد از گذشتن از آفتامات وارد روتور می‌شود. در نتیجه قطب‌های روتور حالت مغناطیسی پیدا می‌کنند. با به گردش درآوردن استارت، موتور خودرو شروع به چرخش می‌کند و قرقره سر روتور نیز که با تسمه دینام تماس دارد، هم‌زمان با چرخیدن میل لنگ به گردش درمی‌آید.
درنتیجه روتور نیز می‌چرخد و میدان‌های مغناطیسی دوار درون دینام ایجاد می‌کند. این میدان‌های مغناطیسی روی سیم‌پیچ‌های استاتور تاثیر می‌گذارند و باعث می‌شوند که جریان القایی در سیم‌پیچ‌های استاتور به وجود آید. این جریان بعد از گذر از دیودها، حالت DC پیدا کرده و به سمت تجهیزات برقی خودرو می‌رود.
تسمه دینام خودرو
همان‌طور که توضیح داده شد، برای تولید برق توسط دینام لازم است تا آرمیچر، روتور یا همان شفت مرکزی، شروع به گردش در دورهای بالا کند. نیروی مورد نیاز برای به چرخش درآمدن روتور از طریق تسمه دینام تامین می‌شود.
تسمه روی شیارهای قرقره دینام قرار می‌گیرد و از یک سمت دیگر به دور پولی سر میل‌لنگ می‌افتد. با روشن شدن موتور، پولی سر میل‌لنگ می‌چرخد و تسمه دینام را به گردش درمی‌آورد. درنتیجه قرقره سر دینام نیز که مستقیماً به روتور متصل است، می‌چرخد و روتور را به گردش درمی‌آورد.
علائم خرابی دینام
از جمله علائم خرابی دینام می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کم‌سو شدن نور چراغ‌های جلو هنگام روشن بودن ماشین
- روشن شدن چراغ باتری هنگام روشن بودن ماشین
- انتشار بوی شبیه به سوختگی از سمت دینام که ناشی از سوختن زغال‌های آن است
- خالی شدن شارژ باتری در صورتی که خود باتری سالم باشد
- شنیده شدن صداهای غیرعادی از سمت دینام شبیه به قرقر یا کلیک و…
روش تست دینام ماشین
به منظور تست دینام خودرو باید از یک مولتی متر استفاده کرد. ابتدا دو پروب مولتی متر را به قطب‌های باتری متصل کنید و سوییچ را در حالت باز قرار دهید. در این شرایط یعنی هنگام خاموش بودن موتور ولتاژ باتری باید بین ۱۲.۵ تا ۱۳ ولت باشد. بعد از آن باید ماشین را روشن کنید. ولتاژ باتری در لحظه استارت هم نباید کمتر از ۱۰ ولت شود. اگر ولتاژ در لحظه استارت کمتر از ۱۰ باشد، یعنی باتری خراب است.
بعد از روشن شدن موتور هم ولتاژ باتری باید حدود ۱۵.۵ تا ۱۶ ولت باشد تا دینام باتری را شارژ کند. ضمنا اگر چراغ‌های اصلی نیز روشن شوند، نباید بیشتر از ۰.۵ ولت کاهش ولتاژ داشته باشیم. در غیر این صورت دینام خراب است و باید تعمیر شود.
پیشگیری از خرابی دینام خودرو
برای پیشگیری از خرابی دینام بهتر است نکات زیر را رعایت کنید:
- تعویض به موقع تسمه دینام
- سرویس دینام شامل تعویض زغال‌های آفتامات و سرویس بلبرینگ‌ها نهایتا هر صد هزار کیلومتر
- اطمینان از سلامت سیم‌کشی دینام
- اطمینان از سالم بودن و محکم بسته شدن بست‌های باتری
نتیجه گیری
دینام خودرو مهمترین منبع تامین برق ماشین است و خرابی آن می‌تواند باعث متوقف ماندن وسایل نقلیه شود. به منظور افزایش طول عمر این قطعه بهتر است نسبت تعویض به موقع تسمه دینام و هرزگردهای مربوطه اقدام کنید. زغال‌های دینام نیز معمولا بعد از چند سال نیاز به تعویض دارند و باید عوض شوند. بعلاوه هنگام تعویض زغال یا آفتامات، بهتر است بلبرینگ‌های روتور نیز چک و در صورت نیاز تعویض شود.
نویسنده: حسین باباپور
source
کلاس یوس